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绪论1

本章参考文献19

第1章 玻璃材料破坏过程的数值模型实验验证25

1.1玻璃材料的破坏25

1.2 MFPA数值方法原理27

1.3材料性质的赋值30

1.4数值模拟的分析过程34

1.5数值模型的建立及其验证34

1.5.1玻璃材料的三点弯曲试验35

1.5.2数值模型的建立36

1.5.3数值模型的可靠性验证36

本章参考文献47

第2章 双向应力和单向应力下裂纹驱动力参数的关系和差异49

2.1前言49

2.2传统断裂力学参量和判断50

2.2.1 Ⅰ型应力强度因子K50

2.2.2裂纹尖端张开位移CTOD51

2.2.3J积分51

2.2.4能量释放率52

2.3裂纹驱动力参数在双向和单向应力下的关系和差异的理论分析54

2.4讨论56

2.5泊松比对裂纹张开位移的影响和数值模拟58

2.5.1数值模型的建立58

2.5.2裂纹张开位移—荷载步曲线59

本章参考文献68

第3章 玻璃材料在双向应力下的阻力特性数值模拟71

3.1引言71

3.2数值模拟模型72

3.3数值模拟结果与讨论73

3.3.1断裂及裂纹扩展过程的数值模拟73

3.3.2应力—应变关系曲线77

3.3.3临界应力强度因子的确定77

3.3.4裂纹中心张开位移—荷载步曲线、裂纹尖端应变—荷载步曲线83

3.3.5裂纹面应力分布曲线85

3.4不同双向应力比对玻璃材料断裂和失效影响的数值试验研究86

3.4.1计算数学模型86

3.4.2数值试验结果与讨论86

3.5讨论93

本章参考文献93

第4章 玻璃材料中倾斜裂纹扩展的数值模拟与复合应力效应研究95

4.1引言95

4.2数值试验模型96

4.2.1计算数学模型说明96

4.2.2力学参数说明97

4.3数值试验结果与讨论98

4.3.1断裂及裂纹扩展过程的数值模拟98

4.3.2含倾斜裂纹玻璃类脆性材料试样破坏过程中的应力场99

4.3.3含不同倾斜角裂纹玻璃类脆性材料的Ⅰ型、Ⅱ型应力强度因子100

本章参考文献102

第5章 双向应力对亚临界裂纹扩展的影响——数值模拟研究103

5.1引言103

5.2数值试验模型104

5.2.1计算数学模型说明104

5.2.2力学参数说明104

5.3数值试验结果与讨论105

5.3.1玻璃材料声发射和亚临界裂纹扩展过程的数值模拟105

5.3.2模拟玻璃试样声发射特性与应力—应变关系曲线108

5.3.3双向应力对裂纹扩展的影响108

5.4讨论110

本章参考文献111

第6章 玻璃材料在双向应力下应变断裂准则的验证113

6.1前言113

6.2脆性材料的应变断裂准则114

6.3数值摸拟结果与断裂准则的比较115

本章参考文献117

附录A MFPA2D系统使用说明118